22個(gè)水處理基礎(chǔ)知識(shí)

22個(gè)水處理基礎(chǔ)知識(shí)

目錄

目錄................................................................1

1.什么叫COD（化學(xué)需氧量）？........................................2

2.什么叫BOD（生化需氧量）？........................................2

3.COD和BOD之間有什么關(guān)系？.....................................2

4.什么叫B/C?B/C表示什么意義？...................................2

5.什么叫廢水的預(yù)處理？預(yù)處理要達(dá)到哪幾個(gè)目的？...................3

6.廢水集水池是派什么用的？.......................................3

7.為什么廢水中的膠體顆粒不易自然沉降？...........................3

8.怎樣使膠體顆粒沉淀？...........................................4

9.什么叫凝聚？...................................................4

10.什么叫絮凝？..................................................4

11.什么叫混凝？..................................................4

12.什么叫吸附？..................................................4

13.什么叫廢水的生化處理？........................................5

14.微生物是通過何種方式將廢水中的有機(jī)污染物分解去除掉的？........5

15.微生物與哪些因素有關(guān)？........................................5

16.微生物最適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖？........................5

17.微生物最適宜的pH條件應(yīng)在什么范圍？...........................5

18.什么叫溶解氧？溶解氧與微生物的關(guān)系如何？......................6

19.為什么高濃度的含鹽廢水對(duì)微生物的影響特別大？..................6

20.什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何區(qū)別？........6

21.生物處理在廢水處理工程上有哪些應(yīng)用？..........................7

22.生物膜法和活性污泥法有哪些異同之處？..........................8

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1.什么叫COD（化學(xué)需氧量）？

化學(xué)需氧量（COD）是指廢水中能被氧化的物質(zhì)在被化學(xué)氧化劑氧化時(shí)，所需

要的氧量，以氧的毫克/升作為單位。它是目前用來測定廢水中有機(jī)物含量的一

種最常用的手段。COD分析中常用的氧化劑有高鎰酸鉀（鎬法CODMn）和重銘酸鉀

（倍法CODCr）,現(xiàn)在常用重格酸鉀法。廢水在強(qiáng)酸加熱沸騰回流條件下對(duì)有機(jī)物

實(shí)行氧化，用硫酸銀作催化劑時(shí)可以使大多數(shù)的有機(jī)物的氧化率提高到85~95%o

如果廢水中含有較高濃度的氯根離子，應(yīng)該用硫酸汞將氯離子屏蔽掉，以減少對(duì)

COD的測定干擾。

2.什么叫BOD（生化需氧量）？

生化需氧量也可以表征廢水被有機(jī)物污染的程度，最常用的為5日生化需氧

量，以BOD5表示，它表示廢水在微生物存在下進(jìn)行生化降解5日內(nèi)所需要的氧

的數(shù)量。今后我們將經(jīng)常使用5日生化需氧量。

3.COD和BOD之間有什么關(guān)系？

有的有機(jī)物是可以被生物氧化降解的（如葡萄糖和乙醇），有的有機(jī)物只能部

分被生物氧化降解（如甲醇），而有的有機(jī)物是不能被生物氧化降解的而且還具有

毒性（如銀杏酚、銀杏酸、某些表面活性劑）。因此，我們可以把水中的有機(jī)物分

成2個(gè)部分，即可以生化降解的有機(jī)物和不可生化降解的有機(jī)物。

通常認(rèn)為COD基本上可表示水中的所有的有機(jī)物。而BOD為水中可以生物

降解的有機(jī)物，因此COD與BOD的差值可以表示廢水中生物不可降解部分的有

機(jī)物。

4.什么叫B/C?B/C表示什么意義？

B/C是BOD5與COD比值的縮寫，該比值可以表示廢水的可生化降解特性。

因此，BOD5/COD值常常被作為有機(jī)物生物降解性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

BOD5/COD評(píng)價(jià)

0.5易生物降解

0.4可生物降解

0.3較難生物降解

0.2較以難生物降解

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5.什么叫廢水的預(yù)處理？預(yù)處理要達(dá)到哪幾個(gè)目的？

生化處理前的處理一般都習(xí)慣地叫作預(yù)處理。由于生化法處理費(fèi)用比較低、

運(yùn)行比較穩(wěn)定，因此一般的工業(yè)廢水都采用生化法處理，廢水的治理也以生化法

作為主要的處理手段。但廢水中含有某些對(duì)微生物有抑制、有毒害的有機(jī)物質(zhì)，

因此廢水在進(jìn)入生化池之前必須進(jìn)行必要的預(yù)處理，目的是將廢水中對(duì)微生物有

抑制、有毒害的物質(zhì)盡可能地削減或去除，以保證生化池中的微生物能正常地運(yùn)

行。

預(yù)處理的目的有二個(gè)：

1）將廢水中對(duì)微生物有抑制有毒害、有抑制作用的物質(zhì)盡可能地消減和去

除或轉(zhuǎn)化為對(duì)微生物無害或有利的物質(zhì)，以保證生化池中的微生物能正常運(yùn)行；

2）在預(yù)處理過程中削減COD負(fù)荷，以減輕生化池的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。

6.廢水集水池是派什么用的？

廢水集水池的作用是匯集、儲(chǔ)存和均衡廢水的水質(zhì)水量。

各個(gè)車間的生產(chǎn)廢水，其排出的廢水水量和水質(zhì)一般來說是不均衡的，生產(chǎn)

時(shí)有廢水，不生產(chǎn)時(shí)就沒有廢水，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變

化，特別是精細(xì)化工行業(yè)的廢水，如果清濁廢水不分流，則工藝濃廢水與輕污染

廢水的水質(zhì)水量變化很大，這種變化對(duì)廢水處理設(shè)施設(shè)備的正常操作及處理效果

是很不利的，甚至是有害的。因此廢水在進(jìn)入主要污水處理系統(tǒng)前，都要設(shè)置一

個(gè)有一定容積的廢水集水池，將廢水儲(chǔ)存起來并使其均質(zhì)均量，以保證廢水處理

設(shè)備和設(shè)施的正常運(yùn)行。

7.為什么廢水中的膠體顆粒不易自然沉降？

廢水中許多比重大于1的雜質(zhì)懸浮物、大顆粒、易沉降的懸浮物都可以用自

然沉降、離心等方法去除。

但比重小于1的、微小的甚至肉眼無法看到的懸浮物顆粒則很難自然沉降，

如膠體顆粒是10-4~10-6mm大小的微粒，在水中非常穩(wěn)定，它的沉降速度極慢,

沉降1m需耕時(shí)200年。

沉降慢的原因有二個(gè)：

1）膠體粒子都帶有負(fù)電荷，由于同性相斥的原因，從而阻止膠體微粒間的

接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。

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2）膠體粒子表面還有一層分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕膠

體微粒之間的接觸，不能被彼此粘合，懸浮于水中。

8.怎樣使膠體顆粒沉淀？

要使膠體顆粒沉淀，就要促使膠體顆粒相互接觸，使之成為大的顆粒，亦即

凝聚起來，使其比重大于1而沉淀。

采用的方法有很多種，工程上常用的技術(shù)有：凝聚法、絮凝法和混凝法。

9.什么叫凝聚？

在廢水中投加帶正離子的混凝藥劑，大量正離子在膠體粒子之間的存在以消

除膠體粒子之間的靜電排斥，從而使微粒聚結(jié)，這種通過投加正離子電解質(zhì)的方

法，使得膠體微粒相互聚結(jié)的過程稱為凝聚。常用地凝聚劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、

明磯、氯化鐵等。

10.什么叫絮凝？

絮凝是在廢水中加入高分子混凝藥劑，高分子混凝藥劑溶解后，會(huì)形成高分

子聚合物。這種高聚物的結(jié)構(gòu)是線型結(jié)構(gòu)，線的一端拉著一個(gè)微小粒子，另一端

拉著另一個(gè)微小粒子，在相距較遠(yuǎn)兩個(gè)粒子之間起著粘結(jié)架橋的作用，使得微粒

逐漸變大，最終形成大顆粒的絮凝體（俗稱磯花），加速顆粒沉降。常用的絮聚劑

有聚丙烯酰胺（PAM）、聚鐵（PE）等。

11.什么叫混凝？

凝聚與絮凝結(jié)合在一起使用的過程為混凝過程?；炷趯?shí)驗(yàn)或工程上被經(jīng)常

應(yīng)用，如先在水中投加硫酸亞鐵等藥劑，消除膠體粒子之間的靜電排斥，然后再

投加聚丙烯酰胺（PAM）,使得微粒逐漸變大，形成肉眼可見的磯花，最后產(chǎn)生沉

降。

12.什么叫吸附？

利用多孔性固體（如活性炭）或絮體物質(zhì)（如聚鐵）將廢水中的有毒有害物質(zhì)吸

附在固體或絮體的表面上或微孔內(nèi)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，這種處理方法稱作為

吸附處理。吸附的對(duì)象可以是不溶性固體物質(zhì)，也可以是溶解性物質(zhì)。吸附處理

的效率高，出水水質(zhì)好，因此常作為廢水深度處理。也可在生化處理單元中引入

吸附處理，以提高生化處理效率（如PACT法就是其中的一種）。

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13.什么叫廢水的生化處理？

廢水的生物化學(xué)處理是廢水處理系統(tǒng)中最重要的過程之一，簡稱生化處理。

生化處理是利用微生物的生命活動(dòng)過程將廢水中的可溶性的有機(jī)物及部分不溶

性的有機(jī)物有效地去除，使水得到凈化。

14.微生物是通過何種方式將廢水中的有機(jī)污染物分解去除

掉的？

由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，這些無生命的有機(jī)物

是微生物的食料，一部分降解、合成為細(xì)胞物質(zhì)（組合代謝產(chǎn)物），另一部分降解

氧化為水份，二氧化碳等（分解代謝產(chǎn)物），在此過程中廢水中的有機(jī)污染物被微

生物降解去除。

15.微生物與哪些因素有關(guān)？

微生物除了需要營養(yǎng)，還需要合適的環(huán)境因素，如溫度、pH值、溶解氧、

滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常，會(huì)影響微生物的生命活動(dòng)，甚至發(fā)生

變異或死亡。

16.微生物最適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖？

在廢水生物處理中，微生物最適宜的溫度范圍一般為16~30℃,最高溫度在

37~43℃,當(dāng)溫度低于10℃時(shí)，微生物將不再生長。

在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會(huì)相應(yīng)提高，

COD的去除率也會(huì)提高10%左右；相反，溫度每降低10℃,COD的去除率會(huì)降

低10%,因此在冬季時(shí)，COD的生化去除率會(huì)明顯低于其它季節(jié)。

".微生物最適宜的pH條件應(yīng)在什么范圍？

微生物的生命活動(dòng)、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數(shù)微生物對(duì)pH的

適應(yīng)范圍在4.5~9,而最適宜的pH值的范圍在6.5~7.5。當(dāng)pH低于6.5時(shí)，真菌

開始與細(xì)菌競爭，pH到4.5時(shí)，真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢，其結(jié)果是嚴(yán)

重影響污泥的沉降結(jié)果；當(dāng)pH超過9時(shí)，微生物的代謝速度將受到阻礙。

不同的微生物對(duì)pH值的適應(yīng)范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中，pH

可在6.5~8.5之間變化；厭氧生物處理中，微生物以pH的要求比較嚴(yán)格，pH應(yīng)

在6.7~7.4之間。

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18.什么叫溶解氧？溶解氧與微生物的關(guān)系如何？

溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物，它們所賴以生

存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對(duì)溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需

要供給充足的溶解氧，一般來說，溶解氧應(yīng)維持在3mg/L為宜，最低不應(yīng)低于

2mg/L；兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2~2.0mg/L之間；而厭氧微生物要求

溶解氧的范圍在O.2mg/L以下。

19.為什么高濃度的含鹽廢水對(duì)微生物的影響特別大？

微生物的單位結(jié)構(gòu)是細(xì)胞，細(xì)胞壁相當(dāng)于半滲透膜，在氯離子濃度小于等于

2000mg/L時(shí)，細(xì)胞壁可承受的滲透壓為0.5~1.0大氣壓，即使加上細(xì)胞壁和細(xì)胞

質(zhì)膜有一定的堅(jiān)韌性和彈性，細(xì)胞壁可承受的滲透壓也不會(huì)大于5~6大氣壓。

但當(dāng)水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí)，滲透壓大約將增大至10~30

大氣壓，在這樣大的滲透壓下，微生物體內(nèi)的水分子會(huì)大量滲透到體外溶液中，

造成細(xì)胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，嚴(yán)重者微生物死亡。

工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時(shí)，微生物的活

性將受到抑止，COD去除率會(huì)明顯下降；當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L

時(shí)，會(huì)造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會(huì)相繼死亡。

20.什么叫好氧生化處理？什么叫兼氧生化處理？二者有何

區(qū)別？

生化處理根據(jù)微生物生長對(duì)氧環(huán)境的要求的不同，可分為好氧生化處理與缺

氧生化處理兩大類，缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理。在好

氧生化處理過程中，好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖，并降低廢水中

的有機(jī)物質(zhì)；而兼氧生化處理過程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生長繁殖并

對(duì)廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解處理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生長不好

從而影響它對(duì)有機(jī)物質(zhì)的處理效率。

兼氧微生物可適應(yīng)COD濃度較高的廢水，進(jìn)水COD濃度可提高到2000mg/L

以上，COD去除率一般在50~80%；而好氧微生物只能適應(yīng)于COD濃度較低的廢

水，進(jìn)水COD濃度一般控制在1000~1500mg/L以下，COD去除率一般在50~80%,

兼氧生化處理和好氧生化處理的時(shí)間都不太長，一般都在12~24小時(shí)。人們利用

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兼氧生化和好氧生化之間的差別和相同之長，將兼氧生化處理和好氧生化處理組

合起來，讓COD濃度較高的廢水先進(jìn)行兼氧生化處理，再讓兼氧池的處理出水

作為好氧池的進(jìn)水，這樣的組合處理可以減少生化池的容積，既節(jié)省了環(huán)保投資

又減少了日常的運(yùn)行費(fèi)用。

厭氧生化處理與兼氧生化處理的原理和作用是一樣的。厭氧生化處理與兼氧

生化處理的不同之處是：厭氧微生物繁殖生長及其對(duì)有機(jī)物質(zhì)降解處理的過程中

不需要任何氧，而且厭氧微生物可適應(yīng)更高COD濃度的廢水(4000~10000mg/L)。

厭氧生化處理的缺點(diǎn)是生化處理時(shí)間很長，廢水在厭氧生化池內(nèi)的停留時(shí)間一般

需要40小時(shí)以上。

21.生物處理在廢水處理工程上有哪些應(yīng)用？

生物處理在廢水處理工程上應(yīng)用得最廣泛最實(shí)用的技術(shù)有二大類：一類叫做

活性污泥法，另一類叫做生物膜法。

活性污泥法是以懸浮狀生物群體的生化代謝作用進(jìn)行好氧的廢水處理形式。

微生物在生長繁殖過程中可以形成表面積較大的菌膠團(tuán)，它可以大量絮凝和吸附

廢水的懸浮的膠體狀或溶解的污染物，并將這些物質(zhì)吸收入細(xì)胞體內(nèi)，在氧的參

與下，將這些物質(zhì)完全